Данные миссии NASA MMS показали, что распределение зарядов в околоземном космосе работает вопреки классическим моделям. Это открытие меняет наши представления о космической погоде.
Магнитосфера Земли — гигантский невидимый «пузырь», защищающий планету от постоянного потока солнечного ветра, — преподнесла ученым фундаментальный сюрприз. Новое исследование, основанное на данных NASA, выявило, что электрическая пульсация в этом поле работает «наоборот», опровергая десятилетиями устоявшиеся физические модели.
Когда заряженные частицы, летящие от Солнца, сталкиваются с этим магнитным щитом, они возбуждают сложные электрические токи, формируя то, что мы называем «космической погодой». Долгое время физика этого процесса казалась понятной. Классическая теория гласила: утренняя сторона магнитосферы, встречающая солнечный ветер, заряжается положительно, а вечерняя, «теневая» сторона — отрицательно.
Однако работа, опубликованная в Journal of Geophysical Research: Space Physics, представляет совершенно иную картину. Исследовательская группа под руководством Юсукэ Эбихары из Киотского университета обнаружила, что вблизи экватора система несет отрицательный заряд утром и положительный вечером — то есть демонстрирует полярность, прямо противоположную ожидавшейся.
Эти выводы основаны на данных, собранных миссией NASA MMS (Magnetospheric Multiscale), которая была специально запущена для изучения магнитного пересоединения. Это процесс, при котором магнитные поля Солнца и Земли сплетаются и разрываются, высвобождая колоссальные объемы энергии, что приводит к геомагнитным бурям и полярным сияниям. Чтобы подтвердить наблюдения спутников, команда Эбихары также провела детальное компьютерное моделирование, воспроизводя поведение плазмы под воздействием солнечного ветра.
Моделирование подтвердило парадокс. В то время как в полярных областях, над шапками планеты, электрическая структура действительно соответствует классическим представлениям, вблизи экватора наблюдается полный «переворот». Этот инвертированный регион охватывает огромную область магнитосферы.
«Согласно традиционной теории, полярность заряда в экваториальной плоскости и над полярными областями должна быть одинаковой. Почему же тогда мы видим противоположные полярности между этими областями?» — задается вопросом Эбихара, комментируя суть открытия.
Объяснение этому эффекту нашлось не в статическом электричестве, а в динамике. По словам Эбихары, изменение полярности объясняется самим движением заряженных частиц. Когда энергия Солнца попадает в магнитосферу, она вызывает мощное вихревое движение плазмы вокруг планеты. На теневой стороне эта плазма движется по часовой стрелке, устремляясь к полюсам. Одновременно с этим линии магнитного поля самой Земли направлены из Южного полушария в Северное.
Поскольку эти два потока — движение плазмы и линии магнитного поля — ориентированы в противоположных направлениях, их взаимодействие коренным образом изменяет способ накопления электрического заряда. Это и создает ту самую инверсию, которую зафиксировали приборы NASA.
Открытие не является сугубо академическим. Оно фундаментально уточняет модели распространения энергии в околоземном космосе. Это, в свою очередь, может значительно улучшить качество прогнозирования космической погоды — фактора, от которого напрямую зависит работа спутников, систем GPS и даже стабильность энергосетей на Земле. Кроме того, новые данные помогут ученым лучше понять природу гигантских магнитных оболочек других планет, таких как Юпитер и Сатурн, которые взаимодействуют с солнечным ветром по схожим механизмам.
Больше глубоких разборов технологий и новостей из мира науки — в нашем телеграм-канале Digital Report.
- Рекордный импорт мандаринов из Китая в Россию превысил $78 млн - 22/12/2025 01:51
- Появилась новая схема кражи Apple ID и блокировки iPhone - 21/12/2025 20:25
- Microsoft превращает Android-смартфоны в пульт управления Windows - 21/12/2025 20:19
